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J-GLOBAL ID：201102280945293880   整理番号：11A1237904

ステンレス鋳鋼SCS6水車ランナの疲労強度に及ぼす鋳造欠陥の影響評価

Effect of Casting Defects on Fatigue Strength of Stainless Cast Steel SCS6 for Hydraulic Turbine Runner

著者 (4件)： 林義一郎 (電源開発 技術開発セ 茅ケ崎研) ,  曙紘之 (広島大 大学院工学研究科) ,  加藤昌彦 (広島大 大学院工学研究科) ,  菅田淳 (広島大 大学院工学研究科)
資料名： 日本機械学会論文集 A編(Web)  (Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. Series A (Web))
巻： 77  号： 778  ページ： 947-955 (WEB ONLY)  発行年： 2011年 
JST資料番号： U0182A  ISSN： 1884-8338  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： ステンレス鋳鋼SCS6の水車ランナクラウン部を切り出して,引張圧縮疲労試験および平面曲げ疲労試験を実施し,破面観察,その疲労強度特性を解明した。(1)疲労寿命曲線は大きなばらつきを示し,試験方法の違いにより疲労寿命は大きく異なる。(2)破断起点は表層と内部で全て鋳造欠陥であり,この欠陥の寸法は大きく異なる。(3)破壊起点と鋳造欠陥寸法から初期応力拡大係数で整理することができ,下限界応力拡大係数は2.6MPa・m1/2が得られた。(4)一様引張を受ける材料中の同一形状のき裂に対する応力拡大係数は,表面から内部中心に向かって小さくなることから,疲労破壊起点は表面層に集中することが予想され,本材の疲労試験結果と合致した。疲労き裂がある臨界値以上のK値を持つ欠陥から発生すると考え,曲げ試験片と一様引張試験の内部き裂の応力拡大係数が等しくなるき裂位置で危険層体積を評価した結果,表面層の20%となった。この表面層20%の危険層体積を考えることで,一様応力または応力勾配の小さい実機大型部材の欠陥起点型の疲労寿命を推定することが可能である。(著者抄録)

シソーラス用語： *ステンレス鋼 ,  *鋳鋼 ,  水車 ,  ランナ ,  *疲れ強さ ,  疲れ寿命 ,  *鋳造欠陥 ,  疲れ試験 ,  応力拡大係数 ,  引張試験 ,  曲げ試験 ,  SN曲線 ,  *機械的性質 ,  *強度 ,  *欠陥
準シソーラス用語： 疲れ亀裂

分類 (3件)： 金属材料  (HC05020S) ,  水車  (QD02000N) ,  鋳造欠陥  (WC01060X)

引用文献 (19件)：

• (1) 新中博昌,広瀬彰,“マルテンサイト系13Cr-3.5Niステンレス鋳鋼製水車ランナ”,川崎製鉄技報,Vol. 17, No. 3 (1985), pp. 273-281.
• (2) 岩渕義孝,畔越喜代治,吉本一夫,宮本剛汎“13Cr-4Ni鋳鋼製大型水車ランナの機械的特性”,鋳物,Vol. 57, No. 4 (1985), pp. 213-218.
• (3) 川上正夫,新倉和夫,“水力機器用材料の信頼性向上”,ターボ機械,Vol. 36, No. 9 (2008), pp. 569-575.
• (4) 西谷弘信,田中哲志,寺西高広,竹野哲也,”ステンレス鋳鋼切欠材および段付材の疲労強度”,日本機械学会論文集A編,Vol. 63, No. 615 (1997), pp. 138-143.
• (5) 田中哲志,西谷弘信,藤崎渉,寺西高広,田中康彦,”ステンレス鋳鋼の回転曲げおよびねじり疲労挙動の比較”,日本機械学会論文集A編,Vol. 62, No. 595 (1996), pp. 594-600.

タイトルに関連する用語 (6件)： ステンレス鋳鋼 ,  水車 ,  ランナ ,  疲労強度 ,  鋳造欠陥 ,  影響評価